STTR Phase I: EW-EP2: Printable and Flexible Micro-Supercapacitor using Graphene and Carbon Nanostructure
STTR 第一阶段:EW-EP2:使用石墨烯和碳纳米结构的可印刷柔性微型超级电容器
基本信息
- 批准号:1622881
- 负责人:
- 金额:$ 21.23万
- 依托单位:
- 依托单位国家:美国
- 项目类别:Standard Grant
- 财政年份:2016
- 资助国家:美国
- 起止时间:2016-07-01 至 2017-09-30
- 项目状态:已结题
- 来源:
- 关键词:
项目摘要
The broader impact/commercial potential of this project is that due to the increased mobility of human beings and the nature of modern economic and social activities a variety of power challenges need to be addressed for portable electronic and mechanical devices. The needs include quick power delivery, light-weight but high-capacity energy storage, superior low-temperature operation and ability to handle millions of cycles. On average a soldier, a construction worker or an everyday handyman carry between 50 to 100lb of weight while they are working in their duty sites. A significant portion of this load is from the primary and backup batteries used for their tools and equipment, because corded delivery of power is not always possible. Computing, communication, biomedical and avionic industries are also constantly searching for light-weight but highly efficient energy storage gadgets. The ability to integrate graphene and carbon nanostructure based microsupercapacitors in the next generation energy delivery/storage solutions for portable devices and tools will open the doors for new education, research, product development and economic growth. Due to ultra-light-weight, transparency, extremely high thermal stability and tensile strength, and superior electrical conductivity graphene based supercapacitor would also be suitable for flexible, printable, transparent and wearable electronics.This Small Business Technology Transfer (STTR) Phase I project plans to develop a non-Faradic, thin-film and electrochemical microsupercapacitor utilizing graphene and carbon nanotube (CNT) with high gravimetric energy density. The proposed microsupercapacitor would combine high energy storage capacity of batteries with high power delivery capability of regular capacitors. It would be compatible to commercial lithographic techniques and printable circuit technologies. A limiting factor in the miniaturization of the existing carbon-based supercapacitors is a relatively low volumetric energy density (VED) due to the poor packing density of structures like tangled CNTs. The VED of CNT-based supercapacitors is many orders of magnitude lower than the mainstream energy storage devices. The opportunity to miniaturize the supercapacitor exists with novel designs that strive to minimize its intrinsic components like electrodes and separators that do not directly contribute to cell energy storage. The proposed design would primarily use graphene nanoribbon (GNR) as electrode, which will not have the tangling issue of CNT. Due to the 2D flat nature of GNR the scaling and packing density of GNR devices would be extremely high. The long-term goal is to achieve an energy density over 100 Wh/kg using an array of the proposed microsupercapacitors.
该项目更广泛的影响/商业潜力是,由于人类流动性的增加以及现代经济和社会活动的性质,便携式电子和机械设备需要应对各种电力挑战。这些需求包括快速的电力输送、重量轻但容量大的储能、卓越的低温操作和处理数百万次循环的能力。士兵、建筑工人或日常杂工在各自的工作地点工作时,平均体重在50至100磅之间。这种负载的很大一部分来自用于他们的工具和设备的主电池和备用电池,因为有线传输电力并不总是可能的。计算、通信、生物医学和航空电子行业也在不断寻找重量轻但效率高的储能设备。将基于石墨烯和碳纳米结构的微超级电容器集成到下一代便携式设备和工具的能量传输/存储解决方案中的能力将为新的教育、研究、产品开发和经济增长打开大门。由于超轻、透明、极高的热稳定性和抗拉强度以及优异的导电性,基于石墨烯的超级电容器也将适用于柔性、可印刷、透明和可穿戴的电子产品。本小企业技术转移(STTR)一期项目计划开发一种利用石墨烯和碳纳米管(CNT)开发具有高重量能量密度的非法拉第、薄膜和电化学微电容器。所提出的微型超级电容器将结合电池的高储能能力和普通电容器的高功率输送能力。它将与商业光刻技术和可印刷电路技术兼容。现有碳基超级电容器小型化的一个限制因素是体积能量密度(VED)相对较低,这是因为缠绕的碳纳米管等结构的堆积密度较低。基于碳纳米管的超级电容器的VED比主流储能设备低许多个数量级。将超级电容器小型化的机会存在于新颖的设计中,这些设计努力将其固有组件(如电极和隔膜)降至最低,这些组件对电池能量储存没有直接贡献。所提出的设计将主要使用石墨烯纳米带(GNR)作为电极,不会出现碳纳米管的缠绕问题。由于GNR的二维平坦性,GNR器件的比例和堆积密度将非常高。长期目标是使用一系列拟议的微型超级电容器,实现超过100瓦时/公斤的能量密度。
项目成果
期刊论文数量(0)
专著数量(0)
科研奖励数量(0)
会议论文数量(0)
专利数量(0)
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ journalArticles.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ monograph.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ sciAawards.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ conferencePapers.updateTime }}
{{ item.title }}
- 作者:
{{ item.author }}
数据更新时间:{{ patent.updateTime }}
Salma Rahman其他文献
CRM or Service Marketing: Is there a Choice in Developing Market Economies?
CRM 还是服务营销:发展中市场经济有选择吗?
- DOI:
- 发表时间:
2008 - 期刊:
- 影响因子:0
- 作者:
Salma Rahman;S. Azhar - 通讯作者:
S. Azhar
Salma Rahman的其他文献
{{
item.title }}
{{ item.translation_title }}
- DOI:
{{ item.doi }} - 发表时间:
{{ item.publish_year }} - 期刊:
- 影响因子:{{ item.factor }}
- 作者:
{{ item.authors }} - 通讯作者:
{{ item.author }}
相似国自然基金
Baryogenesis, Dark Matter and Nanohertz Gravitational Waves from a Dark
Supercooled Phase Transition
- 批准号:24ZR1429700
- 批准年份:2024
- 资助金额:0.0 万元
- 项目类别:省市级项目
ATLAS实验探测器Phase 2升级
- 批准号:11961141014
- 批准年份:2019
- 资助金额:3350 万元
- 项目类别:国际(地区)合作与交流项目
地幔含水相Phase E的温度压力稳定区域与晶体结构研究
- 批准号:41802035
- 批准年份:2018
- 资助金额:12.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
基于数字增强干涉的Phase-OTDR高灵敏度定量测量技术研究
- 批准号:61675216
- 批准年份:2016
- 资助金额:60.0 万元
- 项目类别:面上项目
基于Phase-type分布的多状态系统可靠性模型研究
- 批准号:71501183
- 批准年份:2015
- 资助金额:17.4 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
纳米(I-Phase+α-Mg)准共晶的临界半固态形成条件及生长机制
- 批准号:51201142
- 批准年份:2012
- 资助金额:25.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
连续Phase-Type分布数据拟合方法及其应用研究
- 批准号:11101428
- 批准年份:2011
- 资助金额:23.0 万元
- 项目类别:青年科学基金项目
D-Phase准晶体的电子行为各向异性的研究
- 批准号:19374069
- 批准年份:1993
- 资助金额:6.4 万元
- 项目类别:面上项目
相似海外基金
UK involvement in LSST: Phase C (Imperial component)
英国参与 LSST:C 阶段(帝国部分)
- 批准号:
ST/X001326/1 - 财政年份:2025
- 资助金额:
$ 21.23万 - 项目类别:
Research Grant
Phase 2 - Effective and Integrated Chemical Free Robotic Milking
第 2 阶段 - 有效且集成的无化学品机器人挤奶
- 批准号:
10093094 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 21.23万 - 项目类别:
Collaborative R&D
Net Zero Pathfinder - Phase 2 Manchester
净零探路者 - 第二阶段曼彻斯特
- 批准号:
10095254 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 21.23万 - 项目类别:
Demonstrator
Phase Averaged Deferred Correction for Multi-Timescale Systems
多时间尺度系统的相位平均延迟校正
- 批准号:
EP/Y032624/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 21.23万 - 项目类别:
Research Grant
Model order reduction for fast phase-field fracture simulations
快速相场断裂模拟的模型降阶
- 批准号:
EP/Y002474/1 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 21.23万 - 项目类别:
Research Grant
IUCRC Phase I University of Wisconsin-Milwaukee: Center for Concrete Advancement Network (CAN), Lead Site
IUCRC 第一阶段威斯康星大学密尔沃基分校:混凝土进步网络中心 (CAN),主要站点
- 批准号:
2310861 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 21.23万 - 项目类别:
Continuing Grant
IUCRC Phase III University of Colorado Boulder: Center for Membrane Applications, Science and Technology (MAST)
IUCRC 第三阶段科罗拉多大学博尔德分校:膜应用、科学与技术中心 (MAST)
- 批准号:
2310937 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 21.23万 - 项目类别:
Continuing Grant
SBIR Phase II: Innovative Two-Phase Cooling with Micro Closed Loop Pulsating Heat Pipes for High Power Density Electronics
SBIR 第二阶段:用于高功率密度电子产品的创新两相冷却微闭环脉动热管
- 批准号:
2321862 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 21.23万 - 项目类别:
Cooperative Agreement
SBIR Phase I: Industrial-Scale Technology for Drug Development in Mature Human Fat Cells
SBIR 第一阶段:成熟人类脂肪细胞药物开发的工业规模技术
- 批准号:
2322443 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 21.23万 - 项目类别:
Standard Grant
STTR Phase II: Fabrication and Structural Testing of a 3D Concrete Printed Anchor for Floating Offshore Wind
STTR 第二阶段:用于浮动海上风电的 3D 混凝土打印锚的制造和结构测试
- 批准号:
2333306 - 财政年份:2024
- 资助金额:
$ 21.23万 - 项目类别:
Cooperative Agreement














{{item.name}}会员




